[实用新型]基于波浪能的滑翔推进器

说明书

技术领域

本实用新型涉及水下推进器，尤其涉及基于波浪能的滑翔推进器。

背景技术

水下推进器实际是一种遥控潜水器，现有水下推进器的推进方式有多种，如螺旋桨推进、滑翔推进等。水下滑翔推进器采用的是一种无外挂螺旋桨的、依靠自身浮力驱动的新型推进系统，它完全依靠内置的驱动装置实现航行与姿态控制，沿锯齿形轨迹航行。水下滑翔推进器具有作业范围广、连续作业时间长、能耗低、作业费用少等特点，成为当前水下推进器技术领域的一个研究热点。

目前，世界上最为先进的三个水下滑翔推进器系列是：斯伯雷(Spray)、海洋滑翔机(Seaglider)和斯洛科姆(SLOCUM)。斯伯雷(Spray)是由伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)，美国国家海洋局(SIO)和水下滑翔机(AUG)的先驱者之一道格·韦伯(Doug Webb)共同研制和开发的；海洋滑翔机(Seaglider)是由华盛顿大学的查理·艾利克森(Charlie Eriksen)所带领的团队研制出来的；韦伯研究机构(Webb Research Corp)为适应较浅的沿海水域，设计出了“电池供电的斯洛科姆滑翔机”(Slocum Battery Glider)。之后，根据斯德梅尔(Stommel)关于利用海水温度突变层所产生热量的设想，又研制出了“温差能斯洛科姆滑翔机”(SlocumThermal Glider)。

目前，国内有三个单位在研究水下滑翔推进器，分别是中国科学院沈阳自动化研究所、天津大学机器人与汽车技术研究所和浙江大学机械电子控制工程研究所。其中沈阳自动化研究所对水下滑翔推进器开展了相关研究并处于国内领先水平，已经成功开发出水下滑翔推进器实验样机海洋之翼(SEA-WING)，并进行了湖试。同时，天津大学机器人与汽车技术研究所研制了水下滑翔推进器(又称为温差能驱动的海洋监测平台)、浙江大学机械电子控制工程研究所也进行了试验。

此外，水下推进器的能源供给问题已成为制约其应用向深入发展的技术瓶颈，如何充分利用海洋巨大的能源，解决水下推进器的能源供给问题，也成为各个国家研究的重点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可将波浪能转换为电能，支持远距离航行，并且可以通过改变重心位置和浮力实现滑翔、转向的基于波浪能的滑翔推进器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于波浪能的滑翔推进器，包括机身框架，所述机身框架上装设有波能转换装置、蓄电池和滑翔推进控制装置，所述波能转换装置包括波浪感应部分、运动传递部分、单向运动转换部分和蜗簧扭转发电部分，所述波浪感应部分包括内框架、横轴、第一纵轴、第二纵轴和重锤，所述第一纵轴和第二纵轴支承于机身框架上，所述内框架一端支承于第一纵轴上，另一端与第二纵轴固定连接，所述横轴与第一纵轴垂直布置，且横轴的两端支承于内框架上，所述横轴上装设有第二锥齿轮和重锤，所述第一纵轴上装设有与第二锥齿轮啮合的第一锥齿轮，第一纵轴和第二纵轴分别与运动传递部分相连，所述运动传递部分通过单向运动转换部分与蜗簧扭转发电部分相连，蜗簧扭转发电部分与蓄电池相连，所述滑翔推进控制装置包括定位支架、齿轮泵、油箱、溢流阀、两件双层皮囊和两件三位四通换向阀，所述齿轮泵、油箱、溢流阀、两件双层皮囊和两件三位四通换向阀均装设于定位支架上，所述齿轮泵上装设有与蓄电池连接的齿轮泵电机，各双层皮囊的外层与外界水连通，各双层皮囊的内层通过三位四通换向阀、齿轮泵与油箱连通，溢流阀一端与齿轮泵的输出端连通，另一端与齿轮泵的输入端连通，所述横轴的端部装设有第一转角控制电机，所述第二纵轴的端部装设有第二转角控制电机。

所述各双层皮囊的内层分别与一三位四通换向阀的A油口连通，油箱与各三位四通换向阀的B油口连通，齿轮泵的输出端与各三位四通换向阀的P油口连通，齿轮泵的输入端与各三位四通换向阀的O油口连通。

所述推进机构包括侧翼螺旋桨、侧翼螺旋桨传动机构和侧翼螺旋桨驱动电机，所述侧翼螺旋桨支承于倾转架上，所述侧翼螺旋桨驱动电机通过侧翼螺旋桨传动机构与侧翼螺旋桨相连。

所述机身框架上装设有与蓄电池连接的尾翼矢量推进装置，所述尾翼矢量推进装置包括尾翼螺旋桨、尾翼螺旋桨传动机构、尾翼螺旋桨驱动电机、翻转架和翻转驱动电机，所述翻转架支承于机身框架的尾端，翻转驱动电机的输出端与翻转架连接，尾翼螺旋桨支承于翻转架上，尾翼螺旋桨驱动电机通过尾翼螺旋桨传动机构与尾翼螺旋桨相连。